Регистрирующей аппаратурой

Эмиссию называют дискретной, когда длительность регистрируемых импульсов меньше интервала между ними. В противном случае говорят о непрерывной АЭ. Появление импульсов АЭ в значительном объеме материала — процесс во времени статистический, поэтому можно говорить лишь о средней длительности импульсов и интервалов между ними. Кроме того, дискретность или непрерывность зависит от разрешающей способности регистрирующей аппаратуры.

Основными достоинствами современной регистрирующей аппаратуры являются следующие: высокая скорость записи, быстрая готовность документов, максимальная дешевизна носителя записи и других расходуемых материалов, возможность работы с носителем на свету, отсутствие вредных для здоровья химических процессов при получении видимого изображения, низкий расход энергии на получение изображения, большая долговечность органов записи, устойчивость, высокое качество записи и т. п. Однако пока не существует методов регистрации, которые имели бы все перечисленные достоинсша. В каждом конкретном случае приходится выделять обязательные требования и, пренебрегая остальными, выбирать соответствующий метод или устройство регистрации. Помимо основной аналоговой информации (графика, изображения и т. п.) часто необходимо записывать сопроводительные данные, облегчающие чтение, расшифровку или оценку документа. К таким данным относят координатную сетку или линейные метки, метки времени или сопроводительную временную диаграмму, дату получения документа, характеристику объекта контроля (номера изделия и партии, материал, типоразмер и т. д.), характеристику условий контроля (вид контроля, энергии, температуру, влажность и т. п.) и др.

2. В режиме выявления дефектов размеры окна коллиматора в основном определяются размером минимальных обнаруживаемых дефектов и поэтому всегда малы. В связи с этим при прочих равных условиях для обеспечения одинаковой чувствительности в режимах дефектоскопии и толщинометрии необходимо повышать интенсивность излучения. При построении регистрирующей аппаратуры следует учиты-

Блок приемников излучения и комплект регистрирующей аппаратуры соединяются кабелями длиной 200 м.

Серийно выпускаемые машины, предназначенные для макро-образцов, обычно не используются для микромеханических испытаний из-за трудности крепления микрообразцов, высоких погрешностей измерения, отсутствия специальной регистрирующей аппаратуры и т. д. Конструкции оригинальных установок для механических испытаний образцов в интервале толщины 10—100 мкм, а также /особенности деформации и разрушения пленок и фольг рассмотрены в обзоре [84].

Для получения сигнала, соответствующего тепловому расширению испытываемого образца, перед началом нагружений выполняется «температурная качка» свободного незакрепленного образца с воспроизведением температурного режима испытаний. Регистрация с помощью деформометра и соответствующей регистрирующей аппаратуры сигнала от теплового расширения образца позволяет скорректировать программу компенсационного задатчика и учесть указанные выше особенности теплового расширения, а также разброс размеров и теплофизических свойств образцов. В результате в условиях неизотермического нагружения на двух-координатных крупномасштабных приборах осуществляется запись диаграмм циклического деформирования в координатах нагрузка — механическая деформация и исключается из рассмотрения с помощью системы автоматической компенсации сигнал на деформометре, вызванный температурным расширением.

рис. 6.2.2, а), при этом рассеяние данных также может быть выражено нормальным законом распределения с коэффициентом вариации показаний порядка 7% (рис. 6.2.5 и 6.2.6). Существенно большим оказывается рассеяние величин, характеризующих изменение исходного сопротивления тензорезисторов Де (рис. 6.2.7). Коэффициент вариации, начиная со значений Ае -х. 0,4%, составлял 13—17%. Следует подчеркнуть, что при малых значениях измеряемых величин составляющих 0,2—0,4% (для малобазных датчиков больших деформаций и регистрирующей аппаратуры с диапазоном измерения 10%) коэффициент вариации показаний может оказаться на уровне 15—20% и выше (см. рис. 6.2.1, 6.2.7).

Рассмотрим основные понятия, которые могут быть использованы при анализе перспектив развития тепловой микроскопии и путей совершенствования соответствующих экспериментальных средств. В качестве единицы продукции экспериментальной установки используется экспериментальная т о ч к а, т. е. один отсчет измерительной и регистрирующей аппаратуры. Под информационным временем /инф понимают время работы измерительного и регистрирующего комплекса в процессе эксперимента. Производительность установки Я — это количество экспериментальных точек-отсчетов, полученных за 1 ч информационного времени, а максимально возможное количество экспериментальных точек-отсчетов, которое может быть зафиксировано на экспериментальной установке в течение 1 года, представляет собой информационную мощность Минф.

Чтобы избежать появления мертвых зон на один из входов вычитающего устройства можно подавать сигнал, соответствующий контролируемой толщине и заранее хранящийся в каком-либо запоминающем устройстве. В этом случае наряду с усложнением регистрирующей аппаратуры возникает необходимость в строгой синхронизации выдачи сигнала из блока

Комплект регистрирующей аппаратуры

коллиматорами, имеющими размеры окна 20X20, 25x25, 30x30 мм. На рис. 92 представлен комплект регистрирующей аппаратуры.

Отсюда следует, что по изменению сопротивления ЛЯ можно определить деформацию е°. По сравнению с емкостными датчиками, используемыми в мерном стержне Девиса, датчики сопротивления имеют преимущество, а именно: с их помощью возможно непосредственное измерение деформации и отпадает необходимость в дифференцировании кривой и (t). Однако датчики сопротивления обладают следующими недостатками: конечная длина датчика ограничивает его разрешающую способность при быстро изменяющихся деформациях; датчик сопротивления измеряет деформацию на поверхности стержня. В последнее время при исследовании процесса распространения волн напряжений широко используются датчики, основанные на пьезоэлектрическом эффекте. В зависимости от конструкции пьезодатчиков можно получить высокие частоты собственных колебаний (до 60 кГц), что находится в соответствии с указанными требованиями. Датчик содержит чувствительный элемент (цилиндрический или кольцевой) из поляризованной пьезокерамики, инерционный груз и контактное устройство, соединяющее пьезоэлемент с регистрирующей аппаратурой. Пьезоэлемент датчика, как правило, изготовляется из титаната бария. Недостатком таких датчиков является непостоянство чувствительности, что требует тарировки каждого датчика отдельно. Как и датчик сопротивления, пьезодатчик измеряет среднее напряжение на площадке контакта, поэтому при проведении эксперимента, в котором спектр волн напряжений содержит компоненты высокой частоты, должна быть обеспечена высокая точность его выполнения. В отличие от датчиков сопротивления, которые позволяют производить измерения в одном направлении, датчики с титанатом бария одинаково чувствительны к напряжениям в направлении длины и радиальном направлении.

ИОНИЗАЦИОННАЯ КАМЕРА - прибор для регистрации и спектрометрии ионизирующих излучений, действие к-рого осн. на способности быстрых заряженных частиц вызывать ионизацию газа. Обычно представляет собой заполненный газом электрич. конденсатор, к электродам к-рого приложено напряжение 100-1000 В. При попадании ионизирующих частиц в пространство между электродами в нём образуются электроны и ионы газа, к-рые, перемещаясь в электрич. поле, собираются на электродах и фиксируются регистрирующей аппаратурой. В И.к. измеряется либо сила тока, создаваемого электронами и ионами в результате ионизации (токовые И.к.), либо импульсы напряжения, возникающие на высокоомном резисторе при протекании по нему ионизац. тока, вызванного прохождением отд. частицы (импульсные И.к.).

Машины трения, подобно большинству других типов испытательных машин, градуируются в статике с помощью динамометров, грузов и других средств. При этом динамические эффекты, возникающие в процессе испытаний, не учитываются и во избежание получения ошибочных результатов должны оцениваться по крайней мере теоретически. Улучшение методологических характеристик машин трения достигается различными конструктивными решениями, направленными, в частности, на снижение трения в измерительной системе и исключение взаимного влияния измерения момента (силы) трения и нормальной нагрузки. На машинах 2052 МТИ-1 и 2101ТП эта задача решается путем искусственного возбуждения колебаний в измерительной системе, а на машине УМТ-1 передача момента трения осуществляется гибкой связью, обеспечивающей необходимую податливость в направлении приложения нормальной нагрузки. На погрешность измерения оказывают влияние электрические, магнитные и особенно тепловые поля. Так, высокая напряженность (порядка 500 В/м) у двигателя мощностью 60 кВт магнитного и электрического полей наводит в проводах, соединяющих термопару с регистрирующей аппаратурой, напряжение помехи не более 10~5 В. Очевидно, что искажение температуры на 1-2 °С имеет значение при испытаниях на легких режимах, когда температура в зоне трения на 15-20 °С превышает температуру окружающей среды.

Измерение угловых ускорений осложняется необходимостью иметь токосъемные вращающиеся контакты для соединения вращающихся датчиков с усилительной и регистрирующей аппаратурой. Измерение ускорений при ударе отличается необходимостью улавливать процессы, происходящие в десяти- и стотысячные доли секунды. При ударе наблюдаются вибрация и повторные удары, вызывающие колебания, передаваемые измерительному устройству. Возникающие при этом резонансные колебания фиксируются осциллографом и затрудняют анализ результатов опыта. Поэтому датчики ударных ускорений должны иметь высокую частоту собственных

В основу акустико-эмиссионного метода контроля положен тот факт, что в конструкции при росте дефекта или возникновении пластических деформаций происходит излучение механических волн, которые, достигая поверхности конструкции, преобразуются пьезоэлектрическим преобразователем (датчиком) в электрические сигналы (рис. 22). Электрические сигналы усиливаются в 103-106 раз, фильтруются, анализируются, обрабатываются и отображаются в цифровом или аналоговом виде регистрирующей аппаратурой.

В 1951 г. был проведен первый запуск ракеты с герметической кабиной на борту, в которой находились подопытные собаки Цыган и Дезик. Оборудованная специально разработанными системами регенерации и кондиционирования воздуха, регистрирующей аппаратурой, средствами безопасного приземления и спасения, кабина достигла высоты 100 км и благополучно приземлилась.

АН УССР^ разработан пневмо-пороховой копер [20], обеспечивающий проведение экспериментальных исследований в лабораторных условиях со скоростями до 1000 м/с и выше [263]. Принципиальная схема копра приведена на рис. 73. Вакуумная камера состоит из двух частей. Стационарная часть 7, имеющая кабельные вводы для соединения датчиков с регистрирующей аппаратурой, укреплена неподвижно. Подвижная часть камеры 2 может откатываться по станине 1, открывая свободный доступ к узлу крепления образца 3—5. Ствол 8 проходит через неподвижную часть вакуумной камеры и опирается на подставку /7. Со стволом соединяется камера сжатого воздуха 10. При работе копра воздух из баллона подается в камеру 10 и поднимает в ней давление до величины, необходимой для разрушения диафрагмы 9, после чего легкий боек 6 в форме стакана разгоняется по каналу ствола и при вылете из него ударяет по испытываемому образцу. 170

Схема нагружения приведена на рис. 90. Амплитуда давления на фронте упругого предвестника в образце из исследуемого металла определялась по величине сигнала с диэлектрического датчика давления, который поджимался к свободной поверхности образца пластиной из оргстекла. В связи с ограниченной способностью разрешения по времени диэлектрического датчика (использовали пленку лавсана толщиной 0,06 мм) и ограничением верхнего диапазона частот, пропускаемых регистрирующей аппаратурой (катодный повторитель и осциллограф ОК-17М), на малом удалении от поверхности приложения нагрузки упругий и пластический фронты в волне не разделяются. Поэтому экспериментальные данные по затуханию ограничены минимальным расстоянием от поверхности нагружения в 5—7 мм.

Испытания на выносливость с помощью пульсатора при базе испытаний 5—10 млн. циклов требуют много времени. Большая производительность исследований может быть достигнута при применении специальных испытательных стендов. В Харьковском политехническом институте им. В. И. Ленина спроектирована высокопроизводительная установка, позволяющая испытывать зубчатые колеса на изгиб зубьев при любом положительном коэффициенте асимметрии. Установка состоит из испытательной машины, измерительных средств с регистрирующей аппаратурой и тарировочного устройства. Основным узлом испытательной машины является нагружатель инерционного типа, возбуждающий рабочую силу и имитирующий реальные условия зацепления зубчатой пары колесо — рейка (рис. 82). На машине установлены четыре нагружателя. Одновременно испытывают восемь зубчатых колес. Нагружение зубьев производится Т-образным рычагом 3 со сменными шлифованными накладками 4, сидящими на оси 5. Испытуемые зубчатые колеса 6 расклинены прижимными планками 8 с помощью болтов

Из серийных зарубежных приборов такого типа наиболее распространен портативный отражательный полярископ с V-образным ходом лучей, выпускаемый в различных модификациях фирмой Fotolastic Inc (США) для лабораторных и промышленных исследований. Конструктивно полярископ представляет собой два поляризатора диаметром 88 мм с поворотными поля-роидными фильтрами в V4 волны, смонтированных вместе с осветителем на едином шарнирно опертом основании. Такая сборка обеспечивает синхронное смещение поляризующих элементов при любых перемещениях прибора. В зависимости от области применения приборы оснащены различными источниками освещения и фото-регистрирующей аппаратурой, устройствами для компенсационных измерений, приспособлениями для наклонного просвечивания. Чувствительность приборов составляет в долях полосы не менее 0,01 и при измерении параметров изоклин не более ±2°.

Значительно снижают технические возможности и сокращают период нормальной эксплуатации неблагоприятные динамические характеристики станков. Например, неправильная отладка моментов переключения фрикционных муфт и их износ приводят не только к увеличению времени холостых ходов, но и к изменению динамических нагрузок. Не всегда соответствует техническим условиям точность исполнения цикла, что вызывает необходимость проверки теоретических циклограмм станков-автоматов кинематическими и динамическими методами. На динамические условия взаимодействия механизмов значительное влияние оказывают скорость вращения РВ и угол поворота шпиндельного блока (одинарная и двойная индексация). При диагностировании технологического оборудования с едиными валами управления выбираются диагностические параметры, несущие наибольшую информацию о работе различных целевых механизмов. Одним из таких параметров является крутящий момент на РВ, на основе которого разработаны алгоритмы и программы диагностирования механизмов подъема, поворота и фиксации шпиндельного блока; подачи, упора и зажима материала; суппортной группы, а также оценки работы автоматов с технологическими наладками [21, 22]. Сущность способа выявления дефектов механизмов без их разборки с помощью этого параметра заключается в том, что на РВ проверяемого автомата между приводом и кулачками управления устанавливается съемный тензометрический датчик крутящего момента, который через преобразователь соединяется с регистрирующей аппаратурой. Качество изготовления и техническое состояние различных узлов и механизмов, управляемых от одного РВ, оценивается сравнением осциллограмм крутящего момента на РВ проверяемого станка с эталонной, полученных в одном масштабе. Если величина и характер изменения кривой крутящего момента на отдельных участках циклограммы проверяемого станка не соответствуют эталонной осциллограмме, то по типовым динамограммам дефектов и дефектным картам механизмов определяются виды дефектов, причины их возникновения и способы устранения. Для удобства проверки станков в цеховых условиях эталонная осциллограмма наносится на линейку из оргстекла.